Ада на Земле не было

Новое исследование, осуществленное международной группой специалистов под руководством профессора Марка Харрисона (Mark Harrison) из Австралийского национального университета (Australian National University - ANU, Канберра), обещает радикально изменить современные представления о самой ранней эпохе существования Земли. До сих пор считалось, что первоначально на нашей планете, где суша еще не была расчленена на континенты, царил сущий ад. Этот период именуется "гадесской эпохой" (Hadean Eon) - от древнегреческого слова Гадес (Аид), обозначающего подземное царство, обиталище человеческих душ после смерти. По единодушному мнению ученых, в те времена на поверхности Земли не было никаких условий для жизни.

Поводом для пересмотра этих представлений послужил анализ уникальных минералов возрастом до 4,35 млрд лет, найденных в пустынях Австралии. Это исследование позволяет предположить, что континенты образовались уже в ранний период земной истории (статья на эту тему опубликована в последнем выпуске журнала Science). Ранее в этом году Харрисон и его коллеги уже обнародовали свидетельства того, что наша планета еще в гадесскую эру обзавелась и океанами.

"Возникает новая картина древней Земли, - говорит профессор Харрисон. - Мы нашли доказательства того, что на поверхности Земли в те далекие времена присутствовала вода - ключевой фактор зарождения жизни. Мы имеем доказательства того, что эта вода взаимодействовала с формирующей континенты магмой на протяжении всего гадеса. К тому же мы теперь показали, что основная часть земной коры вместе с континентами образовалась практически сразу же после формирования самой Земли. Таким образом, гадесская эпоха не так уж отличалась от нынешней. Это был не такой иссушенный и безжизненный мир, как нам представлялось ранее".

Харрисон и его группа занимались изучением крошечных - поперечником с человеческий волос - зернышек минерала циркона (ZrSiO4) - самых древних из всех известных минеральных образцов на земном шаре, что были найдены в штате Западная Австралия (в осадочных породах горного массива Джек-Хиллс (Jack Hills)). Проанализировав изотопный состав примесей (в частности, гафния-176 (¹⁷⁶Нf), оставшегося после распада лютеция-176 (¹⁷⁶Lu)) в 100 таких крошечных цирконовых зернах возрастом 4,35 миллиарда лет, удалось показать, что эти частицы образовались в континентальных условиях в ходе первых 100 миллионов лет после рождения нашей планеты, хотя раньше считалось, что материковая кора формировалась на протяжении длительного периода, начавшегося приблизительно 4 миллиарда лет назад - спустя 500 миллионов лет после формирования самой Земли.

Известно, что материковая кора родилась в результате частичного плавления погрузившихся в мантию пород океанической коры, насыщенных водой. Обладая плотностью меньшей, чем океаническая кора, земные континенты как бы плавают на самом верху, сталкиваясь и снова расходясь на протяжении всех прошедших миллиардов лет. Отношение "вторичного" изотопа гафния-176 к "изначальному" гафнию-177 зависит от первоначальной распространенности радиоактивного лютеция, причем при частичном плавлении пород, погрузившихся в мантию, сохраняется больше лютеция, чем гафния. Таким образом, в континентальной коре отношение лютеция к гафнию намного меньше, чем в мантии, где оно увеличивается со временем благодаря циркуляции элементов. Циркон содержит достаточно много гафния и лишь следы лютеция - значит, с течением времени изотопный состав гафния в нем изменяется слабо. За счет всего этого можно уверенно определять источник магмы, в которой кристаллизовался древний циркон, и показать, что обломочные зерна цирконов Джек-Хиллс порождены именно материковой корой.

"Все указывает на почти мгновенное [по геологическим меркам] развитие континентов, сопровождаемое быстрой рециркуляцией элементов назад в мантию через процесс, родственный современной тектонике плит", - уверяет Харрисон. Древнейшие цирконовые образцы он считает единственным достоверным геологическим свидетельством тех давних процессов, которое, безусловно, должно иметь приоритет перед теми "мифами", что возникли ранее в отсутствии наблюдательных доказательств.

Стивен Мойзсис (Stephen Mojzsis) из американского Университета Колорадо (University of Colorado), принимавший активное участие в этих исследованиях, в интервью LiveScience нарисовал вероятную картину нашего мира свыше 4 миллиардов лет назад: "...К тому времени образовалась плотная, богатая двуокисью углерода [углекислый газ, CO2] атмосфера, которая придавала небу красноватый оттенок... Концентрация железа в древнейших океанах была гораздо более высокой, чем в наших современных, поэтому их воды имели темноватый сине-зеленый оттенок, и вот в этих-то океанах и "плескались" сотни крошечных континентов, сравнимых с нынешней Новой Зеландией или Японскими островами".

Ученые пока не знают точно, действительно ли уже в те давние времена появились первые живые организмы, хотя и не исключают теперь такой возможности. Впрочем, если первая жизнь и возникла 4,3 миллиарда лет назад, то она все равно неизбежно и бесследно была уничтожена в процессе столкновения с Землей крупных небесных тел. Во всяком случае, Земля была весьма ненадежным домом на протяжении первого миллиарда лет, когда Солнечную систему наполняло множество опасных комет и астероидов.

Источники:

There was no such thing as hell on Earth - ANU media release

Scientists confirm liquid water on early Earth - ATLAS Aerospace

Study: Earth Had Solid Ground Earlier - Discovery News

New View of Early Earth: A Habitable Place - LiveScience

Early Earth likely had continents, was habitable, according to new study - University of Colorado at Boulder

Early Earth had a cool crust - Reuters

Ссылки:

Когда возникла земная кора? - "Природа", 2002, #11

На Земле нет гранита древнее - "Природа", 2001, #7

Циркон